反应流--理论与应用

\"本书致力于辅助工程师用于化学反应流过程的设计与优化。第1～7章严格推导了流体动力学所涉及的控制方程，并在边界层流动中对其进行了简化。第8～12章给出了确定热力学和传递性质的方法，并且讨论了均相与非均相化学反应的速率表达式。第13、14章描述了化学反应机制的开发过程，对个别的反应给出了系统的描述。第15章提供了一些数值求解中所用的储备知识，以解决化学反应应用中常遇到的刚性非线性问题。第16、17章讨论了化学反应流的应用。 本书既可作为化学工程等相关领域的参考书籍，也可作为高等学校教材使用。 \"

第1章绪论 1.1目标与方法 1.2范围 1.3应用实例 第2章流体动力学 2.1什么是流体 2.2守恒方程 2.3系统和控制体 2.4应力和应变率 2.5流体应变率 2.6涡量 2.7缩胀作用 2.8应力张量 2.9斯托克斯理论基础 2.10主坐标系变换 2.11斯托克斯假设 2.12小结 习题 第3章守恒方程 3.1质量连续性 3.2对状态方程的简单讨论 3.3有关黏度的简单讨论 3.4纳维斯托克斯方程 3.5对组分扩散的简单讨论 3.6组分守恒 3.7对导热系数的简单讨论 3.8能量守恒 3.9机械能 3.10热能 3.11理想气体和不可压缩流体 3.12守恒方程总结 3.13压力过滤 3.14数学特性 3.15总结 习题 ⅩⅩⅧ 第4章平行流 4.1物理问题的无量纲化 4.2库埃特流和泊肃叶流 4.3圆形管道中的哈根泊肃叶流 4.4非圆截面管道 4.5水力进口段长度 4.6管道中的瞬态流动 4.7理查森环形过冲 4.8斯托克斯问题 4.9无限介质中的旋转棒 4.10格雷茨问题 习题 第5章相似与局部相似 5.1JefferyHamel流 5.2平面楔形流道 5.3径向流反应器 5.4倾斜圆盘间的球面流 5.5平行圆盘间的径向流 5.6在有壁面射流的平行平板间的流动 5.7曲线坐标系 习题 第6章滞止流 6.1轴对称滞止流的相似性 6.2一般的稳态轴对称滞止流 6.3半无限大域 6.4有限间隙滞止流 6.5数值解 6.6旋流 6.7有限间隙中的旋转流动 6.8轴对称滞止流的统一看法 6.9平面滞止流 6.10对冲流 6.11管流 习题 ⅩⅩⅨ 第7章管道流动 7.1边界层尺度参数 7.2边界层方程的基本假定 7.3边界条件 7.4Von Mises变换 7.5直线法简介 7.6管道边界层的DAEs形式 7.7一般Von Mises 边界层 7.8流体动力学入口长度 7.9局限性 7.10求解软件 习题 第8章统计热力学 8.1气体分子动理论 8.2分子能级 8.3玻尔兹曼分布 8.4配分函数 8.5统计热力学 8.6计算实例 习题 第9章质量作用动力学 9.1吉布斯自由能 9.2平衡常数 9.3质量作用定律 9.4单分子反应与压力的关系 9.5双分子化学活化反应 习题 ⅩⅩⅩ 第10章反应速率理论 10.1分子碰撞 10.2碰撞理论反应速率表达式 10.3过渡态理论 10.4单分子反应 10.5双分子化学活化反应 习题 第11章非均相化学反应 11.1分类法 11.2表面组分命名法 11.3相内浓度 11.4表面反应速率表达式 11.5热力学分析与讨论 11.6通用表面动力学表达式 11.7速率表达式的表面覆盖率修正 11.8黏附系数 11.9表面处通量条件 11.10表面组分控制方程 11.11开发表面反应机制 11.12反应机制示例 习题 第12章分子输运 12.1输运系数简介 12.2分子间相互作用 12.3输运特性的气体动力学理论 12.4输运特性严格理论 12.5输运系数的求解 12.6动量和能量通量 12.7组分通量 12.8扩散输运的例子 习题 第13章反应机制 13.1化学模型 13.2复杂反应的特征 13.3机制开发 习题 ⅩⅩⅪ 第14章高温反应 14.1氢的氧化 14.2一氧化碳的氧化 14.3碳氢化合物的氧化 14.4氮化学 14.5硫化学 14.6氯化学 习题 第15章刚性方程的数值求解 15.1化学动力学中的微分方程 15.2刚性模型问题 15.3求解方法 15.4微分代数方程 15.5非线性代数方程的求解 15.6瞬态敏感性分析 15.7瞬态点火案例 习题 第16章零维与一维系统 16.1间歇式反应器（均相反应动力学） 16.2柱塞流反应器 16.3变横截面积以及壁面反应下的柱塞流分析 16.4全混流反应器 16.5瞬态混流反应器 16.6平面预混火焰 16.7预混火焰结构 16.8甲烷空气预混火焰 习题 第17章二维系统 17.1滞止流化学气相沉积 17.2边界层旁路 17.3滞止火焰 17.4对冲扩散火焰 17.5预混对冲流火焰 17.6弧长连续法 17.7瞬态滞止流动 17.8化学反应通道流动 习题 ⅩⅩⅫ 附录A向量与张量运算 附录B纳维斯托克斯方程 附录C边界层问题 附录D在Excel中解微分方程 附录EChemkin方法 参考文献 索引